Контроль содержания диоксида серы в кондитерских изделиях. Часть 2

Начало статьи читайте здесь

Ольга Сергеевна Полякова, эксперт РОСТЕСТ

Сульфитсодержащие добавки, используемые в пищевой промышленности, обладают широкой областью применения в качестве антимикробных агентов, ингибиторов ферментов, антиоксидантов, консервантов и компонентов ферментативных и неферментативных реакций потемнения.

Среди достоинств сульфитсодержащих добавок можно выделить их невысокую стоимость и универсальность в применении. Однако их присутствие в продуктах питания может оказывать негативное воздействие на здоровье человека: вызывать проблемы с дыханием, раздражение желудка, астматические и аллергические реакции. Совместный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) постановил, что использование пищевых добавок оправдано только в тех случаях, когда это обусловлено спецификой технологического процесса, не вводит в заблуждение потребителей и отвечает четко определенной технологической потребности, например необходимости сохранить пищевую ценность продукта питания или повысить его стабильность. Допустимая суточная норма потребления (ДСП) сульфитсодержащих добавок составляет 0,7 мг / кг массы тела в пересчете на диоксид серы SО₂.

Комиссия «Кодекс Алиментариус» также устанавливает стандарты и рекомендации в отношении маркировки продуктов питания. Эти стандарты применяются в большинстве стран, и производители пищевой продукции обязаны указывать на упаковке, какие пищевые добавки входят в состав их продукции. В Европейском союзе есть законодательная база, в которой закреплена номенклатура пищевых добавок с использованием установленных буквенно-цифровых обозначений по типу «Е-ххх». Людям с аллергией или повышенной чувствительностью к определенным пищевым добавкам рекомендуется внимательно относиться к составу продуктов питания.

ВОЗ настоятельно призывает национальные органы власти вести контроль применения пищевых добавок, чтобы их использование при производстве продуктов питания и напитков на территории страны соответствовало разрешенным нормам. Национальные органы власти должны вести надзор за продовольственным сектором, который несет первостепенную ответственность за безопасность и правомерность применения пищевых добавок.

Во многих странах нормы содержания сульфитов в пищевых продуктах установлены на законодательном уровне, но их количественное нормирование и правила маркировки различаются. В соответствии с требованиями технических регламентов Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» и ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» пищевые добавки, употребление которых может вызвать аллергические реакции или противопоказано при отдельных видах заболеваний, указываются в составе пищевой продукции независимо от их количества. Технические регламенты ТР ТС 022/2011 и ТР ТС 029/2012 предусматривают наличие маркировки о присутствии в составе пищевой продукции диоксида серы при его концентрации выше 10 мг на 1 кг продукции.

Вследствие такого нормирования содержания сульфитов возникла потребность в проведении их количественного определения не только в сырье, но и в готовой продукции. В настоящее время известно большое число методик, позволяющих определять концентрацию сульфитов.

Наиболее часто используется метод Монье–Вильямса, признанный основным международным арбитражным методом. В основе данной методики лежат процессы дистилляции диоксида серы и взаимодействие SO₂ с пероксидом водорода с последующим титрованием образующейся серной кислоты раствором щелочи. В международной аналитической практике методика претерпела неоднократные изменения и в настоящее время упоминается как модифицированный метод Монье–Вильямса.

Кроме того, анализ сульфитов осуществляют методами колориметрии, полярографии, газожидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографии, проточным и ферментативным методами. Методики различаются по анализируемым матрицам, это ограничивает область их применения. Некоторые из них не обеспечивают достоверных результатов при анализе готовой многокомпонентной продукции, либо связаны с многоступенчатой и трудоемкой пробоподготовкой, либо не подходят для определения требуемого свободного, связанного или общего диоксида серы в пробе.

Большинство применяемых в международной и национальной практике методов анализа сульфитов в пищевых продуктах имеет установленные метрологические характеристики, однако их применение ограничено либо недостаточным количеством матриц, либо невозможностью применения международных методов без осуществления валидации.

Высокое содержание диоксида серы в некоторых видах кондитерских изделий является актуальной проблемой кондитерской отрасли. Многие производители зачастую не имеют представления о реальном содержании диоксида серы в сырье и полуфабрикатах, ориентируясь только на сопроводительные документы. Однако, именно сырье (сахар, мука, крахмал, орехи, сухофрукты и т. д.) и такие полуфабрикаты, как фруктово-ягодные наполнители (пюре, джемы), патока и др., являются основными источниками поступления диоксида серы в готовые кондитерские изделия.

Применение сульфитов при их производстве является производственной необходимостью и обусловлено в первую очередь антимикробными и антиоксидантными свойствами, предотвращением потемнения фруктовых тканей с сохранением в течение длительного времени натурального цвета фруктового сырья. Например, сульфитированное фруктовое пюре может содержать диоксид серы в диапазоне от 100 до 500 мг/кг, сахар белый — от 1,0 до 10,0 мг/кг, мука — от 9,0 до 15,0 мг/кг, патока — в зависимости от вида от 25,0 до 58,0 мг/кг, крахмал — от 3,0 до 17,0 мг/кг.

К сожалению, практически для всех кондитерских изделий обнаружение диоксида серы выше установленного ТР ТС 022/2011 норматива (10 мг/кг) — объективная реальность, а следовательно, требуется особый контроль и информирование покупателя путем вынесения информации о количественном содержании диоксида серы на маркировку продукции.

Одним из способов решения задачи является мониторинг сырья и полуфабрикатов на содержание диоксида серы (сульфитов) на входном контроле, который позволяет производителю кондитерской продукции не только своевременно получать информацию о качестве сульфитированного и десульфитированного сырья, но и прогнозировать количественное содержание консерванта Е220 в готовых кондитерских изделиях. Результаты мониторинга помогут изготовителю установить более жесткие требования к качеству поставляемого сырья и полуфабрикатов, чтобы обеспечить производство кондитерских изделий с безопасным содержанием вышеупомянутого аллергена.

Рассмотрим стандартизованные методы контроля сырья и готовых кондитерских изделий и особенности их применения.

Стандартизованные методы определения диоксида серы в сырье, применяемом при производстве кондитерской продукции, с учетом диапазонов измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1

Основной проблемой, связанной с выбором рабочего и оптимально применимого метода контроля диоксида серы в кондитерских изделиях, является многокомпонентность состава, что затрудняет процесс определения консервантов.

Для определения диоксида серы в кондитерских изделиях, произведенных с использованием фруктового, ягодного и/или овощного сырья, консервированного сернистым ангидридом (мармелад, пастильные изделия, карамель и конфеты, изготовленные на основе фруктового (овощного) сырья), а также мучные кондитерские изделия и полуфабрикаты, изготовленные с добавлением пиросульфита натрия или калия, применяют ГОСТ 26811 «Изделия кондитерские. Йодометрический метод определения массовой доли общей сернистой кислоты». Данный стандарт устанавливает йодометрический метод определения массовой доли общей сернистой кислоты в диапазоне измерений от 0,002 до 0,100%, т. е. нижний предел обнаружения данного метода — 20 мг/кг. Основная сложность применения йодометрического метода связана с тем, что консерванты могут вступать в химические реакции с другими соединениями, например редуцирующими сахарами, меланоидинами, карбонильными группами, образуя при этом устойчивые соединения. В результате образуются темноокрашенные растворы, препятствующие получению достоверных результатов при измерении диоксида серы.

Для обеспечения требований ТР ТС 022/2011 и ТР ТС 029/2011 за содержанием диоксида серы в кондитерских изделиях при концентрации 10 мг/кг и выше институтом кондитерской промышленности разработаны методики определения диоксида серы в кондитерских изделиях в необходимом диапазоне концентраций, вошедшие в ГОСТ 34552 «Изделия кондитерские. Методы определения диоксида серы». Настоящий стандарт распространяется на кондитерские изделия, сырье и полуфабрикаты для их производства, изготовленные с применением диоксида серы, и устанавливает йодометрический метод с диапазоном измерений от 5 до 1000 мг/кг и ферментативный метод определения диоксида серы в диапазоне от 5 до 100 мг/кг.

Арбитражным методом, применяемым в случае возникновения разногласий, при определении диоксида серы стандарт устанавливает ферментативный метод.

Разберем, в чем же особенности йодометрического метода, приведенного в ГОСТ 34552. Для определения диоксида серы йодометрическим (титриметрическим методом) разработчиками стандарта предложен алгоритм, включающий стадию обработки раствора исследуемого образца ультразвуком (35 кГц, мощность 250 Вт), с его последующей отгонкой в присутствии серной кислоты, с последующим титрованием раствором J2 (0,002 н) в присутствии индикатора крахмала (1%-ный раствор) и построением градуировочной характеристики и расчетом содержания диоксида серы.

Применение интенсивных способов физического воздействия, таких как отгонка паром и ультразвуковая обработка с временной выдержкой, позволяет полностью высвободить свободную и связанную формы диоксида серы. Установлено, что оптимальное время отгонки паром составит 6 минут, а ультразвуковой обработки — 10 минут.

Второй метод, вошедший в ГОСТ 34552 и заявленный разработчиком в качестве арбитражного, основан на окислении иона сульфита до сульфата ферментом сульфитоксидазой с образованием перекиси водорода, которая восстанавливается ферментом НАДН-пероксидазы в присутствии НАДН, количество которого пропорционально массовой концентрации общего диоксида серы и определяется по изменению оптической плотности раствора.

Методика, основанная на ферментативном определении диоксида серы, включает стадии обработки образца ультразвуком с дальнейшим его окислением ферментом сульфитоксидазой и обработкой другими ферментами.

Основным международным арбитражным методом определения содержания диоксида серы является метод Монье–Вильямса, включающий стадии дистилляции в кислой среде и дальнейшее титрование раствором йода в присутствии индикатора до изменения окраски раствора. Действующий метод выявления диоксида серы в продуктах переработки фруктов и овощей по ГОСТ 25555.5 «Продукты переработки фруктов и овощей. Методы определения диоксида серы» также включает основные стадии, характерные для арбитражного метода Монье–Вильямса. Планируется разработка и внесение изменений в части расширения области применения ГОСТ 25555.5, куда должны войти кондитерские изделия с орехами.

В следующей статье мы расскажем о методах контроля диоксида серы (сернистой кислоты и ее производных) в алкогольной и плодоовощной продукции.

Следите за нашими публикациями!